Što super masivne zvijezde završavaju kao?

Što super masivne zvijezde završavaju kao?
Anonim

Odgovor:

Dovoljno masivna zvijezda, oko 20 solarnih masa ili više tijekom svog trajanja glavnog niza, završit će kao Crna rupa (Http://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole).

Obrazloženje:

Za većinu zvijezda, konačno uključujući i naše vlastito Sunce, konačni gravitacijski kolaps jezgre mrtve zvijezde proizvodi superenzivni objekt zvan bijeli patuljak - Otprilike milijun puta gusti od vode, masivan kao indeks Syn, ali ne veći od Zemlje.

Na toj razini gustoće elektroni se nagomilavaju, prisiljeni na viša i viša energetska stanja zbog gustoće u kombinaciji s Paulijevim načelom isključivanja koji sprječava nakupljanje elektrona u ograničenom broju niskoenergetskih stanja. Dodatna energija djeluje protiv gravitacije kako bi bijeli patuljak doveo u ravnotežu, fenomen koji se zove tlak degeneracije elektrona.

Ali to nije sigurno. Kao što je Subrahmanyan Chandrasekhar (http://www.britannica.com/biography/Subrahmanyan-Chandrasekhar) otkrio, ako je zvjezdana jezgra oko 1,4 puta masivnija od Sunca ili više, gravitacija preplavljuje pritisak degeneracije elektrona. Kolaps se nastavlja sve dok elektroni i protoni u materiji nisu prisiljeni spojiti se u ogromnu grupu neutrona.

Neutroni tada proizvode vlastiti pritisak degeneracije da bi napravili neutronska zvijezda, objekt čija gustoća može biti stotine trilijuna (američki brojevi) puta gusto poput vode - zamislite dvije solarne mase ugurane u volumen koji bismo mogli vidjeti na velikoj planini na Zemlji.

Međutim, tlak neutronske degeneracije također ne uspijeva kada je jezgra oko tri ili više solarnih masa, koje možemo dobiti od zvijezde koja u početku ima 20 solarnih masa. Sada kolaps ide sve dok ništa ne može izbjeći svemoćnu silu gravitacije - a Crna rupa.

I znamo da su tamo vani. Osim neizravnih dokaza u takvim objektima kao Cygnus X-1 (http://en.wikipedia.org/wiki/Cygnus_X-1), nedavno smo pronašli izravan dokaz od detekcija gravitacijskih valova (Http://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211).